基于MODBUS协议和IEC 61850协议的变电站通信电源监控研究

现有的变电站电源大多互相独立,导致系统间的通信协议互不兼容,难以实现信息共享。为解决这些问题,实现对变电站电源的智能化监控,提出一种基于MODBUS协议和IEC 61850协议的变电站通信电源监控方法。该系统利用IEC 61850协议标准化变电站通信电源系统数据,并通过软件转换模块实现不同通信协议之间的转换,实时监控变电站的不同电源。测试结果显示,该变电站电源监控系统能实现充电机与电池管理系统、逆变器、IEC 61850通信,有效解决现有电源监控系统数据共享难、监控信息不完整的问题。

应用IEC61850通信协议的新一代故障信息处理系统

为了使调度中心人员可以迅速掌握电网故障时的情况以及继电保护动作行为,并为电网调度运行部门及时分析、处理电网事故、保证电网安全运行提供可靠的依据,就必须建立电网故障信息处理系统。故障信息处理系统一般由故障信息的采集、传输、处理等环节构成。其中,故障信息采集环节需要处理来自不同厂家、规约各异的保护 和录波装置的信息。由于缺乏统一的标准,工作量巨大的规约转换工作已成为制约故障信息处理系统发展的瓶颈。IEC 61850是变电站自动化系统的新一代的通信标准体系。基于该标准,不同厂家的产品间可实现无缝连接。作者在简要介绍该标准特点的基础上,提出了将其实际应用于故障信息处理系统的技术方案。

基于微型加密算法的IEC 61850-9-2LE报文加密方法

电力广域通信的发展使得电力采样数据大范围共享成为可能,但采样数据面临信息泄露和遭受恶意篡改的风险,经典的采样报文加密方法由于过大的运算耗时而难以在工程实践中应用。文中结合IEC 61850-9-2LE采样报文特点,提出一种针对采样报文关键内容进行微型加密算法(TEA)运算的加密方法,并利用循环冗余校验(CRC)验证码进行解密后的报文完整性检查。采用典型的电力系统嵌入式硬件平台进行定量的效率验证,所提方法加密含8个服务应用数据单元的IEC 61850-9-2LE报文信息仅耗时0.181 ms,满足电力实时报文传输处理时间4 ms的要求。

变电站通信网络和系统协议IEC61850标准分析

标准化通信解决方案是不同厂家的变电站自动化系统设备实现互操作性,达到信息共享,实现开放系统的重要保证。介绍了IEC已制定关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC61850的主要内容,详细分析了IEC61850标准信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要特点。目前,IEC61850正式版本还没有公布,但研究其技术内容和分析其主要特点,对于了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统颇具指导意义。

IEC 60870-5-104远动协议的一种安全报文探讨

随着电力系统网络化的发展，很多调度主站和变电站远程终端设备(RTU)的通信已经逐步采用以太网，国际电工委员会(IEC)于1998年8月制定了 IEC60870-5-104协议，该协议的目的是将原有的 IEC60870-5-101远动协议用于 TCP/IP 网络。通过 TCP/IP 网络传输远动信息也带来了一系列安全问题，其不安全因素主要体现在对远动报文的窃听、篡改和伪造等3个方面，解决方法在于调度主站及厂站 RTU 的身份认证与远动报文信息的加密。为此，应用信息安全技术对IEC60870-5-104应用协议数据单元(APDU)及其传输模式进行了研究，在不改变原有报文传输模式的情况下提出了一种安全报文的设想，在一定程度上能有效地满足信息保密与安全认证的需要。

IEC61850协议电能表的校验方法研究

在IEC61850协议框架下,数字式电能表的输入特性有别于传统模拟式电能表,传统检定方法已不适用。首先分析了IEC61850协议电能表的误差特性,然后从保证量值传递途径完整性的角度出发,提出了基于标准电能表的校验方案,标准电能表和数据抽样误差经更高等级的模拟标准表进行检定,并给出了检定结果。

变电站通信网络和系统协议IEC61850介绍

本文介绍了国际标准变电站通信网络和系统IEC6 185 0 ,包括 IEC6 185 0的结构。

IEC61850对变电站自动化系统报文性能的要求

阐述了IEC 61850对逻辑节点、通信信息片、事件时间、传输时间、报文的类型和性能级的定义。并指出了变电站自动化系统中报文的性能要求,IED同步标准及电力系统有关参量的指标(如电压、电流对不同级别的精确度、谐波、分辨度和采样率)等。

基于IEC61850通信协议的电厂智能化监控系统

介绍了IEC61850通信协议,并结合IEC61850通信协议在水电站智能化中的特点,制定了松江河发电厂监控系统智能化改造方案,即在原有的LCU设备基础上加装规约转换设备,将机组LCU设备通信协议转换为IEC61850协议,接入智能化统一信息平台。经改造后,全站智能化设备将处于一个统一、开放的数据平台上,实现了水电站一次设备和二次智能电子装置的数字化通信,以及智能装置之间的互操作,在IEC61850过渡阶段且能够保持与传统水电站站内设备兼容。

IEC 61850标准作为变电站出站远动协议的可行性分析

叙述了建设一体化电网运行系统以及调度中心与变电站之间上下数据贯通的必要性,分析了上下贯通所面临的数据模型、图形(接线图)、传输协议、源端维护与订阅/发布等问题,提出了采用IEC 61850标准作为出站协议的基本原则、建模方法、服务实现细节,在基于IEC 61850标准的变电站出站协议的基础上叙述了IEC 61850标准与公共信息模型(CIM)之间的转换规则以及源端维护和订阅/发布的实现方法。

用于电能质量监测的IEC61850协议转换策略研究

电能质量监测系统数据传输一直面临着协议不统一、数据无法共享、效率低下的问题.基于IEC61850通信协议实现电能质量监测终端的开发与应用已经成为一种趋势.针对实际中监测装置协议不统一的问题,通过对电能质量监测系统的数据和传输模型、MODBUS通信协议的功能码和存储结构以及IEC61850标准的建模原理与数据传输等进行分析,提出了一种使用代理服务器实现MODBUS总线设备和基于IEC61850标准系统无缝连接的方法.结果表明,该方法可以实现MODBUS通信协议向IEC61850协议的转换,能为不同协议的转换提供参考方案.

IEC 61850快速报文实时性改进软件设计

文章提出一种高效的双处理器以太网接口数据链路层软件设计方案,并在FREESCALE公司的Power QUICC Ⅱ的硬件平台上实现,主要改善和解决目前智能数字化变电站间隔层设备IEC 61850快速报文网络实时性问题。文章中在无实时操作系统的环境下,重新设计和改造了Power QUICC Ⅱ以太网口的软件驱动层和以太网的IP层,在以太网口通信方面极大地提高了CPU的利用率,并模拟目前智能数字化变电站架构进行了网络实时性实验。实验结果表明,此方案优于目前Power QUICC Ⅱ和VxWorks组合平台的数字化变电站IEC61850-9-2间隔层设备的网络实时性。

分布式IEC61850 MMS报文监测系统研究与实现

随着数字化变电站不断增多,原有的集中式IEC61850站控层MMS报文检测系统不能满足分布式应用的要求。文中分析MMS报文结构,设计在嵌入式Linux装置中进行分布式MMS报文采集,通过网络通信流程,与后台服务器组成分布式监测系统。结合系统的实现,进行了实现难点分析和总结,并为下一步的改进完善指出了方法。

基于IEC61850报文模拟及分析技术的智能开关调测

智能化变电站的实现依赖于智能一次设备的广泛使用。智能一次设备实现了传感器及控制机构与一次设备本体的高度集成,并将测控信息通过网络以符合IEC 61850的信令方式集成到电网的管理过程中去。网络化及信令化的引入,使高压电器的测控发生了本质的改变,需要一种智能化的高效调测方法。文中分析了高压智能开关的相关测控信息特点,提出了基于IEC 61850报文模拟及分析技术的智能开关调测方法,描述了基于这种方法的系统实现,并介绍了如何利用这些方法,设计开关组合动作,实现重合闸的模拟及完成开关机械寿命试验。

适配器模式在异构协议接入IEC61850的转换研究

根据IEC61850标准本身的特点,比较分析异构协议和IEC61850的差异,对其转换功能需求进行分析,以IEC61850的通信体系为基础,采用面向对象的技术提出将适配器模式应用于异构协议接入IEC61850的转换研究。该研究不仅能够实现原有的异构协议向IEC61850的接入,并且异构协议之间也可以通过IEC61850为桥梁实现信息的交互,解决了智能变电站建设中异构协议与IEC61850的信息传递和多种厂家异构协议相互不兼容的问题。

IEC 61850过程层网络冗余报文捕获分析工具开发

随着IEC 61850第二版的发布,以IEC 62439-3中高可用无缝环网为基础的网络冗余方案层出不穷,但缺乏相应的监测工具解析报文内容。基于Windows平台,采用Wireshark网络开发包,开发出高可用无缝环网(HSR)报文的捕捉、解析工具,并创新性地采用Winpcap库接口函数模拟装置发送报文,验证协议解析工具的可用性。结果表明,该解析工具能正确分析数据包的负载内容,对IEC61850第二版的推广具有重要意义。

智能电网中DNP3与IEC 61850通信协议可靠性保障机制分析

智能电网的重要支撑节点和其关键组成部分是自动化智能变电站,而对于智能变电站来说,通信协议是其长期稳定运行的关键。通过分析现代综合自动化变电站背景下应用于智能变电站的DNP3和IEC 61850通信协议的运行机制与架构,采用研究调查等手段来比较DNP3和IEC 61850两种变电站通信协议对不同故障所做出的反应,并分析其错误应对机制,总结了两种通信协议在SCADA系统下的保护继电器接口设置、减载机制、通信协议中关于跨站保护的可靠性和两种协议的数据传输与延迟。分析结果表明:两种协议都支持包括差动保护与距离保护在内的跨站保护机制,但与DNP3协议相比,IEC 61850协议具有更快的反应速度和更强的可靠性,在未来的高速网络通信中IEC 61850协议更具发展前景。

CDT协议向IEC61850转换的研究

通信协议的转换,需要系统能够对互相转换的协议进行支持,也就是说能够在系统中实现这些通信协议。通信协议的实现涉及具体的应用系统,当确定采用某种通信协议后,应该按照通信协议对于各个层次的规定进行硬件系统和软件系统的构建。

基于SM2-SM3的IEC61850通信报文加密算法

本文针对IEC 61850协议报文存在的安全问题,利用仿真软件模拟了IEC61850通信过程,对其网络环境进行了重放攻击,验证了该协议的安全缺陷,为了增强报文的安全性,利用WINPCAP开发工具捕获IEC 61850数据报文,提出了一种基于SM2-SM3国密体系算法,对其报文进行了数字签名并验证,实验结果表明报文安全性得到了改善。